常见问题解答——超声波技术
超声波技术
什么是超声波焊接?
超声波焊接是将高频振动传递到两个被夹紧在一起的部件上。这会迅速产生热量,从而在短短几秒内形成焊缝或连接,且不会导致基材发生显著熔化。
在粘合合成纺织品或过滤介质时,织物会从一个喇叭口下方通过,该喇叭口将超声波振动传导至各层材料中。材料受热后相互熔合,从而形成完整的接缝或密封边缘。
超声波焊接有哪些优点?
无需使用粘合剂或耗材——例如焊料或线材。焊接或粘接过程迅速——通常只需两到四秒——且不会加热周围区域。该工艺可产生极其可靠且重复精度高的焊接和粘接效果。超声波焊接环保、无废料,且使用经济。
哪些行业使用超声波焊接?
服装、家电、汽车、电子、过滤、家居、医疗和包装等行业都可应用超声波焊接技术。
有哪些设备配置可供选择?
Sonobond 既生产独立式设备,也生产可轻松集成到生产线中的机型。
超声波焊接系统由哪些部件组成?
电源,用于将市电转换为换能器所需的高频、高压。
换能器,内部含有压电晶体,将输入的高频电信号转换为机械振动。
增幅器,用于传递振动能量并增大其振幅。
喇叭头,将振动能量传递至焊接区域。
砧座或托架,用于支撑待焊接的工件。
超声波焊接是否存在任何健康问题或危害?超声波对健康有何影响?
这一问题已成为许多研究的主题,这些研究证明超声波焊接是安全可靠的。在极少数情况下,超声波振动可能会导致噪音过大。当噪音水平超过美国职业安全与健康管理局(OSHA)规定的限值时,可通过安装隔音罩和/或使用个人听力防护装置来解决这一问题。
贵公司是否有能力生产定制设备?
是的。Sonobond的技术工程师可以与您合作,根据您的技术规格,为您打造最适合的超声波设备或定制工装。
超声波设备会干扰附近安装的其他计算机设备吗?
这种情况非常罕见。在极少数特别敏感的环境中,可能需要抑制电磁干扰(EMI)的辐射。
你们提供免费的焊接样品吗?
是的。Sonobond 实际上鼓励您寄送零件,这样我们才能根据您的具体应用提供焊接样品,并为您推荐最适合您需求的设备。
超声波金属焊接
超声波金属焊接机可以焊接哪些材料?
铝、黄铜、铜、大多数贵金属以及镍合金均可轻松焊接。超声波焊接还具有能够焊接多种异种金属组合的优势。
与压接相比,超声波金属焊接有哪些优势?
超声波线材焊接具有多项优势。超声波焊接方法无需使用任何额外材料,无需填充材料或压接工具,即可实现线对线或线对端子的连接。而压接的线材则可能随着时间的推移而松动甚至脱开。
超声波线缆焊接机最多能处理多大的线束?
我们通常建议裸铜绞线的最大线束截面积为30平方毫米,而镀锡线的最大截面积则应更小。对于我们的2500瓦线缆焊接机,我们曾单次脉冲焊接过最大35平方毫米的线束,两次脉冲则焊接过最大48平方毫米的线束。
我可以用同一台机器进行导线接头和接线柱或接线端子安装吗?
只要更换夹具,就可以。不过,我们通常建议使用 SpliceRite™ 进行导线与导线的接头连接,而使用 SonoWeld® 1600 点焊机进行导线与端子的连接。
平均而言,焊头能使用多长时间?
经过热处理的工具钢焊头通常可进行多达100,000次焊接,之后才需要更换。
楔形簧片焊接法与侧向驱动焊接法有何区别?
Sonobond采用楔形簧片系统,其中换能器/喇叭驱动一根杆或簧片。该杆(簧片)内含一个锥形腔体,焊头插入其中。因此,气缸的推力直接作用于焊点正上方,且焊头易于更换。
另一方面,侧向驱动法采用带短延伸段的换能器/喇叭头与待焊接件接触。气缸的施力点位于焊点旁侧,而非正上方。当喇叭头尖端延伸段磨损时,必须更换整个喇叭头,有时还需要对系统进行重新校准。
超声波无纺布/纺织品热合
超声波焊接机可以对哪些无纺布/纺织材料进行焊接?能否焊接不同种类的材料?
材料可以是100%合成纤维,也可以是含天然纤维比例不超过40%的混纺材料。
丙烯酸树脂、醋酸酯、聚酯、尼龙、聚丙烯、氨纶和聚氯乙烯(PVC)均适用于热熔粘合或切割。一般而言,合成纤维含量越高,越容易通过超声波能量进行切割和热熔粘合。非织造布(包括毡状过滤材料)特别适合超声波热熔粘合。
是的,许多不同种类的材料可以粘合在一起。不同材料之间的熔点温差不得超过 50°F。
如果我的材料经过阻燃处理,还能进行超声波粘接吗?
在大多数情况下,这不会造成问题。不过,某些阻燃剂确实会对粘接强度产生不利影响。
旋转式/连续式超声波焊接与固定式/往复式方法相比,有哪些优点/区别?
旋转式方法的工作原理类似于缝纫机,可形成连续的接缝或图案。如果两侧都旋转,而不是让辊筒在固定的超声波换能器上旋转,那么织物、图案辊和超声波换能器之间的摩擦就会大大减少。
什么是超声波分切?
超声波分切机能够干净利落地切割合成纤维或混纺面料,并对其边缘进行封边处理,从而消除了热丝或旋转刀片分切方式的缺点。这样可以避免切口边缘出现毛边、脱线或起皱现象。
织物超声波焊接时,玻璃含量在什么范围内是可接受的?
虽然玻璃本身无法焊接,但会添加玻璃纤维等填料来改变材料的物理性能。玻璃含量在20%及以下时,仍可形成可接受的粘接。
超声波塑料焊接
哪些热塑性材料可以用超声波塑料焊接机进行焊接?可以焊接不同种类的热塑性塑料吗?
可焊接的热塑性树脂可分为非晶态和结晶态两类。
可焊接的非晶态树脂包括:聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯乙烯、ABS、聚醚酰亚胺、丙烯酸树脂和聚砜。可焊接的结晶材料包括:热塑性聚酯、尼龙、乙缩醛、聚乙烯、聚苯硫醚和聚丙烯。
是的,少数几种不同种类的非晶热塑性塑料可以进行焊接(例如,ABS和聚碳酸酯)。不同材料的熔点温差不得超过50°F。
如果我的塑料材料经过阻燃处理,还能进行超声波焊接吗?
阻燃剂会降低接合强度,从而影响焊接效果。在这种情况下,有时可以通过“过焊”来解决问题。这需要使用振幅更大的设备或稍微延长焊接时间,以形成足够牢固的接合。
塑料超声波焊接中,玻璃纤维含量的合理范围是多少?
最好控制在20%以内。不过,有时即使玻璃纤维填料含量高达30%,也能获得合格的焊缝。
塑料焊接有哪些常见的接头设计?
许多接头采用所谓的“能量导向”方法。这要求在待焊接的工件之一上设置一个三角形凸起,并将其放置在熔化起始的位置。对于需要密封的接头以及某些半结晶部件,建议采用剪切接头。 剪切接头要求待焊接的部件之间存在一定的过盈配合。当部件在超声波加热和压紧的作用下,其中一个部件会从另一个部件上“剪切”下软化的塑料。